高壓輸電線路作為智能電網的重要一環(huán),它的運行狀態(tài)關系著整個電網的安全穩(wěn)定性,因此實現高壓輸電線路在線監(jiān)測具有重要意義。隨著智能電網與動態(tài)增容技術的發(fā)展,實現輸電線路在線監(jiān)測的大規(guī)模應用,符合智能電網對于輸電線路的自動化、互動化、信息化的建設目標。目前輸電線路在線監(jiān)測產品的設計理念受當時技術與成本限制具有局限性,只實現了災害多發(fā)區(qū)域的單點監(jiān)測且無法組網形成監(jiān)測系統(tǒng),而且實際使用中,現有產品暴露出故障率高、難維護、通信成本高等問題。本文基于對上述問題的研究,設計了一套輸電線路在線監(jiān)測終端。該終端采用感應取電技術,具有維護簡單、穩(wěn)定性高、成本低等特點;線路部署上終端通過LoRa無線技術組成局域網,局域網匯聚數據后通過GPRS網絡集中上傳,有效降低了網絡通信成本;廣域網數據傳輸方面,終端與服務器的交互采用MQTT協(xié)議,并利用第三方提供的高性能MQTT服務,有效提高了監(jiān)測系統(tǒng)的數據高并發(fā)能力。試驗網絡的穩(wěn)定運行表明,該方案在輸電線路大規(guī)模監(jiān)測應用中是可行的。本文工作內容如下:1.根據“高壓輸電線路在線監(jiān)測終端”項目的應用需求,詳細分析了LoRa無線技術與MQTT協(xié)議的優(yōu)缺點,論述了應用的可行性,...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 課題來源
    1.3 市場現狀分析
    1.4 論文內容與結構
2 總體方案設計
    2.1 總體功能需求
    2.2 終端總體架構設計
        2.2.1 終端之間無線通信方式的選擇
        2.2.2 終端與服務器之間通信方式的選擇
        2.2.3 終端與服務器之間的應用層雙向傳輸通信協(xié)議的選擇
        2.2.4 傳感器選型與測量方式
        2.2.5 數據存儲相關
        2.2.6 終端固件遠程升級與回滾
    2.3 硬件總體設計
    2.4 軟件總體設計
    2.5 本章小結
3 高壓輸電線路在線監(jiān)測終端的硬件設計與實現
    3.1 系統(tǒng)硬件框圖
    3.2 微控制器最小系統(tǒng)
    3.3 感應取電電路與電源電路
        3.3.1 前級感應取電電路
        3.3.2 電源電路
    3.4 通信電路
        3.4.1 LoRa通信電路
        3.4.2 GPRS通信電路
    3.5 GPS定位電路
    3.6 傳感器電路
    3.7 PCB設計注意事項以及實現
    3.8 本章小結
4 高壓輸電線路在線監(jiān)測終端的軟件設計與實現
    4.1 軟件系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境搭建與基礎功能的實現
        4.1.1 開發(fā)環(huán)境的搭建
        4.1.2 RTX操作系統(tǒng)移植
        4.1.3 IAP BootLoader的設計與實現
    4.2 驅動程序設計
        4.2.1 LoRa驅動程序設計
        4.2.2 GPRS驅動程序設計
        4.2.3 存儲器驅動程序設計
        4.2.4 傳感器驅動程序設計
        4.2.5 GPS定位驅動程序
    4.3 LoRa組網通信協(xié)議的設計與實現
    4.4 MQTT協(xié)議移植
    4.5 應用程序的設計
        4.5.1 LoRa任務程序設計
        4.5.2 數據采集程序設計
        4.5.3 MQTT任務程序設計
        4.5.4 GPRS任務程序設計
        4.5.5 配置任務的實現
    4.6 本章小結
5 高壓輸電線路在線監(jiān)測終端的測試
6 總結與展望
參考文獻
個人簡歷與研究成果
致謝



本文編號：3778439